有效利用高中生物新教材中“生物科技進展”開拓學生科技視野

楊佐坤

摘要：近段時間來，根據(jù)新課標的要求對于高中生物學科的新版本教材進行了內(nèi)容優(yōu)化。在此基礎(chǔ)之上，也對于教師在生物學科的教育教學過程中提出了更高的要求。作為與時代進程同步的核心素質(zhì)教育的重要展現(xiàn)，以“生物科技進展”開拓學生視野也在教育教學的過程中被置于了重要的地位。而在新版本的教材中可以發(fā)現(xiàn)“現(xiàn)代生物科技”作為選修專題被放置在了生物課本中，其中主要包含了基因工程、生物技術(shù)、克隆技術(shù)、胚胎工程和生物技術(shù)的安全性及倫理問題。本篇文章將根據(jù)利用“生物科技進展”以開拓學生視野，幫助教師在教育教學的過程中更好地傳授相關(guān)專業(yè)知識為目的進行詳細討論。

關(guān)鍵詞：高中生物;生物科技進展;學生科技視野

1利用“生物科技進展”開拓學生科技視野的目的和作用

1.1作為學習現(xiàn)代生物科技的基礎(chǔ)

從我國教育的長期目標中來看，到2020年，基本實現(xiàn)教育現(xiàn)代化，基本形成學習型社會，進入人力資源強國行列。戰(zhàn)略主題是，堅持以人為本、全面實施素質(zhì)教育是教育改革發(fā)展的戰(zhàn)略主題，是貫徹黨的教育方針的時代要求，其核心是解決好培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人的重大問題，重點是面向全體學生、促進學生全面發(fā)展，著力提高學生服務(wù)國家服務(wù)人民的社會責任感、勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力。而基于新課標對于學生生物學科核心素養(yǎng)的培育也是學習現(xiàn)代生物科技的關(guān)鍵一步。

生物學科自從數(shù)學中分離出來，在上世紀中期的研究成果中已經(jīng)取得了較大的進展。作為一門獨立的學科，卻依舊和數(shù)學、物理、化學等理科學科有著千絲萬縷的關(guān)聯(lián)性。學生對于生物的進一步研究和學習，能夠幫助他們拓寬視野看世界，將多個學科聯(lián)系起來進行綜合運用，正確地面對理科學科的學習。

教師通過利用現(xiàn)代生物科技的知識介紹生物，既能夠為高等教育做準備，更可以為學生職業(yè)發(fā)展、適應(yīng)未來生活、全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)，提升國民素質(zhì)。

在新版本的教材中，通過“生物科技專題”的學習，將涉及到許多現(xiàn)代生物科學的理論研究成果，特別是與生物技術(shù)發(fā)展相關(guān)的理論基礎(chǔ)。例如，基因工程操作必須理解DNA的理化性質(zhì)、DNA在體內(nèi)復制和體外擴增原理、基因重組、遺傳信息的流動和基因表達的機制;克隆技術(shù)會涉及細胞的全能性、細胞的分化和脫分化機制、細胞的核、質(zhì)相互作用等原理;胚胎工程會涉及精子和卵細胞發(fā)生過程及其激素調(diào)節(jié)、受精作用機制及胚胎發(fā)育過程。生態(tài)工程所涉及的相關(guān)原理更多，其中有系統(tǒng)論、生物間的共生、抗生理論、生物多樣性及食物鏈理論，等等。這些原理的學習，不僅豐富了必修模塊所學的知識，還可以讓學生進一步了解現(xiàn)代生物科學技術(shù)一些重要領(lǐng)域的研究熱點和發(fā)展趨勢，開拓學生視野，為以后進一步學習現(xiàn)代生物學奠定基礎(chǔ)。

1.2樹立科學意識，增強學生對于學科研究的興趣

在全新的政策背景之下，生物學科既定的核心素養(yǎng)主要由四個維度組成，其中包括了生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任。

這四個維度相互交叉、相互結(jié)合，形成一個統(tǒng)一整體，是學生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成。

由于在我國的歷史長河之中，在科學文化研究的領(lǐng)域在某些程度上依舊和部分西方國家有著較為明顯的差距。1953年，愛因斯坦在致友人斯威澤的信中寫道：“西方科學的發(fā)展是以兩個偉大的成就為基礎(chǔ)，那就是：希臘哲學家發(fā)明形式邏輯體系（在歐幾里得幾何學中）以及通過系統(tǒng)的實驗發(fā)現(xiàn)有可能找出因果關(guān)系。在我看來，中國的賢哲沒有走上這兩步，那是不用驚奇的，令人驚奇的倒是這些發(fā)現(xiàn)在中國全都做出來了?！庇纱丝梢姡谶^去的歷史文化傳統(tǒng)中，國人確實存在科學理性思維的缺失問題。而在當下時代的進程中，我國越來越注重學生的科學素質(zhì)教育和科學文化素養(yǎng)的培育。利用現(xiàn)代科技生物來指引學生走進生物學科的殿堂，是激發(fā)學生對生物產(chǎn)生重要探索興趣的途徑之一。

曾有教育學者提出，科學精神的培育往往比科學知識更加重要?？茖W的目的是發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象背后的規(guī)律;科學研究的方法是公理演繹和系統(tǒng)實驗，孟德爾的豌豆雜交實驗采用的假說—演繹法就是典型體現(xiàn)。而當利用某一種合適的途徑去激發(fā)學生的科學思維更是立于重要的地位。高中生物教育是否成功，不僅是看學生掌握了多少生物科學知識，更重要的是看他在日常生活中能否用科學思維考慮問題，用科學的方法解決問題。這些問題不僅僅局限于與生物學相關(guān)的社會問題，甚至可以是時政問題、歷史問題、三觀問題。

科學的思維方式不是科學家的專利，它對于普通人也有重要價值：擺脫本能和直覺、識別真知和謊言、打通階梯和路徑、積累靈感和頓悟。

綜上所述，科學精神是對科學的目的、方法和思維模式的概括。沒有人能夠通曉所有的科學知識，但科學精神確是人人都可以掌握的。有了科學精神，懂得了科學的思維方式和科學探究方法，對于學生學習任何學科都有指導意義。民眾的科學素養(yǎng)提高了，就不容易輕信虛假宣傳和偽科學，就會對國家重大科研項目的巨額投資給予理解和支持，就會有更多人投身于基礎(chǔ)科學的研究之中。這也是生物學科核心素養(yǎng)中社會責任的達成。

1.3能夠通過現(xiàn)代生物科技感受科學為時代帶來的福音

在上世紀之前，生物學科之所以研究進展緩慢一個重要的因素便是沒有科學技術(shù)的支持。通過兩次世界戰(zhàn)爭，各國紛紛意識到發(fā)展國內(nèi)的科學技術(shù)。正是因為有了科技的發(fā)展為生物學科的進步帶來了硬性條件。從當今世界生物技術(shù)的發(fā)展來看，研究成果層出不窮、日新月異，其產(chǎn)業(yè)化的勢頭強勁，國際間的競爭日趨激烈。在20世紀70年代，生命科學領(lǐng)域取得了兩項對人類生活和經(jīng)濟活動具有深刻影響的技術(shù)突破：一個是重組DNA技術(shù)，另一個是淋巴細胞雜交瘤技術(shù)。這兩項革命性技術(shù)的出現(xiàn)，帶動了生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，初步形成了一個全新的現(xiàn)代生物技術(shù)群及新興產(chǎn)業(yè)。所謂現(xiàn)代生物技術(shù)，是指人們利用生物體及其亞細胞結(jié)構(gòu)和分子，研究、設(shè)計和制造新產(chǎn)品，或預期性地改變生物的特性乃至創(chuàng)造新的物種或品種，使之獲得人們所期望的品質(zhì)它是一門以應(yīng)用為主的綜合性技術(shù)體系。在20世紀90年代，克隆羊多莉的誕生，體細胞克隆技術(shù)的重大突破，以及DNA擴增PCR技術(shù)的問世又進一步推動了生物技術(shù)革命性的發(fā)展。生物技術(shù)革命是20世紀末科技領(lǐng)域的重大事件，是蒸汽機和電能應(yīng)用以來世界近代史上的又一個里程碑，也是世界新技術(shù)革命的重要組成部分。通過現(xiàn)代生物科技的方式幫助學生領(lǐng)悟科學技術(shù)的進步能夠為人類社會帶來福音的真理，感受科學的魅力，增強學生的社會責任感和科學使命感。

2如何利用生物科技指導學生開拓視野

2.1結(jié)合生物學歷史和多媒體課堂

對于當下的生物學科的教學過程中來看，主要是教師和學生共同立足于學科核心素養(yǎng)的培育。而面對生物學科，一個有效的途徑是注重生物科學史的講授。一方面，人的認知發(fā)展規(guī)律與人類認識生命活動規(guī)律的過程有相似之處，都是循序漸進的過程。在科學發(fā)現(xiàn)過程中，往往就形成了一些重要的生命觀念，介紹生物學史，就能潛移默化的將這些觀念內(nèi)化為學生發(fā)展的核心素養(yǎng)。另一方面，學習生物學發(fā)展史，特別是一些重要結(jié)構(gòu)或規(guī)律的探究歷程，可以使學生感受生物學家追尋真相的思維方式和求證方法，他們的做法是科學思維和科學探究的最好體現(xiàn)。例如，前面提到的豌豆雜交實驗，以及生物膜流動鑲嵌模型的探究歷程、植物向光性的研究等等，這些都是極佳的教學素材。教師利用現(xiàn)代化課堂的多媒體課件的放映等手段，更能夠直觀地讓學生了解生物學發(fā)展的歷史和進程。

還可以充分利用課程資源。有條件的學校可組織學生到有關(guān)研究單位或工廠參觀現(xiàn)代生物技術(shù)研究實驗室或生產(chǎn)車間;請有關(guān)生物技術(shù)研究專家做專題報告;有條件的學校還可以組織學生到種植轉(zhuǎn)基因作物或養(yǎng)殖轉(zhuǎn)基因動物的農(nóng)場進行訪問、調(diào)研等活動，以開拓學生眼界，拓寬知識領(lǐng)域。

2.2充分利用教學資源

在利用現(xiàn)代生物科技指導學生學習生物的同時，教師同樣不可忽視學生手中的書本。在新課程的改編教材中，生物學科單獨地將“現(xiàn)代生物科技”劃分成了獨立的選修模塊，教師可以通過書本的課程劃分有規(guī)律的帶領(lǐng)學生了解現(xiàn)代生物科技如何推動生物學科的發(fā)展。在拓寬學生科學視野的同時，也幫助學生奠定探索科學的興趣愛好。同時，在，《現(xiàn)代生物科技》的模塊中屬于高科技的內(nèi)容，實驗操作技術(shù)復雜，要求實驗設(shè)備、精密儀器和藥品較多，限于目前學校的設(shè)備條件和資金的限制，《課程標準》沒有安排實驗的內(nèi)容，在“活動建議”中只安排了一些搜集和分析有關(guān)資料，交流或討論有關(guān)生物技術(shù)中的熱點問題等可行的活動內(nèi)容。不過，對于一些設(shè)備條件比較好的學校，也可以自行安排一些實驗活動，或與科研單位、大專院校協(xié)作開展有關(guān)基因重組、質(zhì)粒提取、組織培養(yǎng)等實驗活動，豐富本模塊的教學內(nèi)容。

2.3注重培育學生的自主探索研究能力

在核心素養(yǎng)的培育中可以發(fā)現(xiàn)，作為教師，我們應(yīng)更多地組織學生自主探究，讓他們在課堂中充分發(fā)揮主體作用，快樂學習并快樂成長。這樣我們課堂會更精彩，我們教學會更有成效。

新課程把倡導探究性學習作為重要的課程理念來促進學生學習方式的變革，引導學生主動參與探究的過程，培養(yǎng)學生獨立自主的探究能力。課堂的教學效益并非指教師有無教完預定的內(nèi)容或知識傳授多少，而是指學生學會多少、學會什么?；瘜W探究性學習的關(guān)鍵是指導學生學會“提出問題”、“作出假設(shè)”，以問題為載體形成“提問→假設(shè)→實驗→總結(jié)”的學習模式。

而生物的教學過程也是一種探究的過程，學生在這一過程中自主地探索蘊含在事物中的知識，探究性學習源于科學的探究的思想、內(nèi)容、過程和方法。在教學過程中，要充分相信學生的主觀能動性和潛力，努力讓他們成為一個發(fā)現(xiàn)者、研究者和探索者。教育的主體是學生，沒有學生的參與素質(zhì)教育是一句空話，教師在教學過程中努力營造讓學生參與探究的機會和條件，創(chuàng)設(shè)問題情境、培養(yǎng)探究意識，激發(fā)他們主動探索的興趣。讓學生盡可能地多思考、討論、分析、自主探究。要真正把學習重心轉(zhuǎn)移到啟迪心靈，培養(yǎng)能力上來，這就要求教師處理好教師的“教”與學生的“學”的關(guān)系，變“要我學”為“我要學”提高學生學習的興趣。要重視學生主動對問題探究，提高解決問題的能力，使學生迅速進入主動學習狀態(tài)。

3總結(jié)

隨著生命科學基礎(chǔ)研究的深入，必然與應(yīng)用科學相結(jié)合。因為生命科學本身就與醫(yī)學農(nóng)學、環(huán)境科學有著不可分割的聯(lián)系，它既是應(yīng)用科學的基礎(chǔ)，也能從應(yīng)用學科中獲取基礎(chǔ)研究的源頭活水，為理論研究提出重大的研究課題。利用生物科技幫助學生奠定學科思維是未來生物教學的必不可少的關(guān)鍵。

（西疇縣第一中學）